(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断すべき管の端部からその内部に円盤状のカッターを挿入して前記カッターを自転させつつ公転させることにより前記管を周方向に切断する管切断装置であって、
前記管の端部の外に固定して設置される基台に、支持体が前後方向に移動可能に設置され、前記支持体には、その軸心が支持体の移動方向と同方向に向き且つその先端部が移動体の前進方向に突出する回転可能な出力軸と、前記支持体の一部を成す支持プレートを介して、前記出力軸と平行に配置されその軸心が前記支持体の移動方向と同方向に向き且つその先端部が前記支持体の前進方向に突出する回転自在な回転軸と、前記出力軸を回転させる出力軸回転駆動手段が設けられ、前記出力軸と回転軸との間には、出力軸の回転を回転軸に、出力軸の回転と同方向に同回転量伝達する回転伝達手段が設けられており、
前記出力軸及び回転軸には、偏心用アームの一端側が、該偏心用アームが前記出力軸及び回転軸と直交し且つ同方向を向くように取り付けられ、前記それぞれの偏心用アームには長手方向に長孔が形成され、長孔内には、長孔にガイドされて前記出力軸及び回転軸の軸心から偏心方向に移動する偏心駒が移動可能に設けられ、前記偏心用アームのうちの一方の偏心用アームには、前記偏心駒を偏心移動させ且つ偏心移動量を調節する偏心駒移動手段が設けられ、前記それぞれの偏心アームの偏心駒には、それぞれの偏心駒の偏心量を同じくした状態で且つそれぞれの偏心駒に渡して公転片が回転自在に軸着しており、
前記公転片には、前記支持体の前進方向に突出し、前記管内に挿入可能なカッター部取付台が設けられ、カッター部取付台には、前記支持体の移動方向と直交する方向へ回転する前記カッターと、該カッターを回転させるカッター駆動手段を備えたカッター部が取り付けられていることを特徴とする管切断装置。
【請求項２】
前記カッター駆動手段は、モータの駆動により回転し前記カッターを自転させるフレキシブル回転軸で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の管切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管をその内周側から周方向に切断する管切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、管をその内周側から周方向に切断する管切断装置として、切断すべき管の中に管切断装置の全体を配置し、この管切断装置の円盤状のカッターを自転させつつ公転させて切断すべき管を周方向に切断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の管切断装置は、切断すべき管の中にこの管切断装置の全体を配置する構造なので、切断すべき管の中に装置を安定良く固定する作業が面倒であり、切断作業に手間が掛かるといった問題があり、また、小径の管の切断には適さない、といった問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、管の切断作業を容易に行うことができ、特に小径の管の切断に好適な管切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、切断すべき管の端部からその内部に円盤状のカッターを挿入して前記カッターを自転させつつ公転させることにより前記管を周方向に切断する管切断装置であって、前記管の端部の外に固定して設置される基台に、支持体が前後方向に移動可能に設置され、前記支持体には、その軸心が支持体の移動方向と同方向に向き且つその先端部が移動体の前進方向に突出する回転可能な出力軸と、前記支持体の一部を成す支持プレートを介して、前記出力軸と平行に配置されその軸心が前記支持体の移動方向と同方向に向き且つその先端部が前記支持体の前進方向に突出する回転自在な回転軸と、前記出力軸を回転させる出力軸回転駆動手段が設けられ、前記出力軸と回転軸との間には、出力軸の回転を回転軸に、出力軸の回転と同方向に同回転量伝達する回転伝達手段が設けられており、前記出力軸及び回転軸には、偏心用アームの一端側が、該偏心用アームが前記出力軸及び回転軸と直交し且つ同方向を向くように取り付けられ、前記それぞれの偏心用アームには長手方向に長孔が形成され、長孔内には、長孔にガイドされて前記出力軸及び回転軸の軸心から偏心方向に移動する偏心駒が移動可能に設けられ、前記偏心用アームのうちの一方の偏心用アームには、前記偏心駒を偏心移動させ且つ偏心移動量を調節する偏心駒移動手段が設けられ、前記それぞれの偏心アームの偏心駒には、それぞれの偏心駒の偏心量を同じくした状態で且つそれぞれの偏心駒に渡して公転片が回転自在に軸着しており、前記公転片には、前記支持体の前進方向に突出し、前記管内に挿入可能なカッター部取付台が設けられ、カッター部取付台には、前記支持体の移動方向と直交する方向へ回転する前記カッターと、該カッターを回転させるカッター駆動手段を備えたカッター部が取り付けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記カッター駆動手段は、モータの駆動により回転し前記カッターを自転させるフレキシブル回転軸で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の管切断装置によれば、切断すべき管の端部の外に基台を固定し、基台に設置されている支持体の前進側を管の開口部に向け、出力軸及び回転軸に取り付けられている偏心用アームの長孔に設けられている偏心駒を出力軸及び回転軸の軸心側に位置させておくと共に、公転片の公転に伴って公転するカッター部の公転中心線と管の軸心を一致させ、この状態から支持体を前進させて、カッター部が取り付けられているカッター部取付台を管内に挿入することにより、カッターを管の切断部に容易に位置させることができる。
【０００８】
そして、この位置で、カッター駆動手段によりカッターを回転（自転）させ、この状態で偏心駒移動手段により前記偏心駒を出力軸及び回転軸の軸心から偏心移動させることにより、回転するカッターが管内周面に押し当たり管を切断する。そしてカッターを管肉厚切断位置まで移動させたらこの位置で固定し、この状態で、出力軸回転駆動手段により、前記出力軸を回転させると、前記出力軸と回転軸との間に設けられた回転伝達手段により前記出力軸及び回転軸が同期して同方向に回転し、前記出力軸及び回転軸に取り付けられているそれぞれの偏心用アームが回転し、それぞれの偏心用アームで前記偏心移動している偏心駒に回転自在に軸着している公転片が姿勢を変えることなく前記偏心駒の偏心量を半径として公転し、この公転軌道は前記管の径と一致するので、この公転片の公転に伴い、公転片に設けられているカッター部取付台に取り付けられたカッター部のカッターが前記管の径と一致して公転することになり、カッターの公転により管を確実に切断することができる。
【０００９】
そして、前記のように、管切断装置を切断すべき管の端部の外に基台を固定し、カッター部取付台を管内に挿入することにより、カッターを管の切断部に容易に位置させて切断することができるので切断作業を容易に行うことができ、特に小径の管の切断に好適である。
【００１０】
請求項２に記載の管切断装置によれば、前記カッター駆動手段は、モータの駆動により回転し前記カッターを自転させるフレキシブル回転軸で構成されているので、前記フレキシブル回転軸を回転させるモータをカッター部或いはカッター部取付台から離れた位置に設置できることから、カッター部或いはカッター部取付台の小型軽量化が図れ小径の管の切断に一層好適となると共に、偏心用アームの負荷の軽減ができ、偏心用アームによる公転片の公転、即ちカッターの公転を安定よくスムーズに行うことができるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る管切断装置を実施するための最良の形態を、図面に示す実施例により詳細に説明する。
【００１２】
図１乃至図４は本発明に係る管切断装置の実施の形態の一例を示すものであって、図１は本例の管切断装置の一部切断側面図、図２は図１に示す管切断装置の偏心用アームの一部を示す拡大図、図３は図１に示す管切断装置の分解斜視図、図４は出力軸と回転軸との間に設けられた回転伝達手段の他例を示す一部切断側面図である。
【００１３】
本例の管切断装置１は、管２の開口端部の外に固定して設置される基台３を有する。この基台３は、円盤状の台座４と、台座４の外周をローラ５で水平方向に旋回可能に支持する高さ調節可能な脚部６（高さ調節機構は省略）とで構成されている。
【００１４】
基台３の台座４上には、支持体７が前後方向に移動可能に設置されている。詳細には、支持体７の前後方向の両側にレール８が設けられ、台座４にはレール８を嵌合するガイド溝９を有する支持部材１０が取り付けられており、この支持部材１０により支持体７は前後方向に移動可能に支持されている。支持部材１０により支持されている支持体７は、移動駆動手段１１により前後方向に移動するようになっている。移動駆動手段１１は、本例では支持体７に設けたラック１２と支持部材１０に設けたピニオン１３とピニオン１３を回転操作するハンドル１４とで構成されているが、これに限定されるものではない。
【００１５】
支持体７には、その軸心が支持体７の移動方向と同方向に向き且つその先端部が支持体７の前進方向に突出する回転可能な出力軸１５と、同じくその軸心が支持体７の移動方向と同方向に向き且つその先端部が支持体７の前進方向に突出する回転自在な回転軸１６と、出力軸１５を回転させる出力軸回転駆動手段１７が設けられている。
【００１６】
更に詳細には、支持体７には、その上部に出力軸回転駆動手段１７を備えたギアボックス１８が一体となって形成されており、出力軸回転駆動手段１７により回転が与えられる出力軸１５はギアボックス１８から突出して設けられている。出力軸回転駆動手段１７は、本例ではギアボックス１８内に組み込まれた傘歯車機構（図示せず）と、この傘歯車機構を回転させるハンドル１９とで構成されているが、これに限定されるものではない。
【００１７】
また、回転軸１６にあっては、本例では支持体７の前端に固定されて支持体７の一部を成す支持プレート２０に設けられている。支持プレート２０には、回転軸１６を挿入する孔２１が形成されており、孔２１に回転軸１６が挿入され、軸受２２を介して回転自在に且つ抜け止め機構（図示せず）により抜け止めされて設けられている。また、支持プレート２０には、出力軸１５を挿入する孔２３が形成されており、孔２３に出力軸１５が挿入され、軸受２４を介して回転自在に支持されている。
【００１８】
出力軸１５と回転軸１６との間には、出力軸１５の回転を回転軸１６に、出力軸１５の回転の回転と同方向に同回転量伝達する回転伝達手段２５が設けられている。回転伝達手段２５は、本例では出力軸１５と回転軸１６に設けたスプロケット２６，２７とスプロケット２６，２７に掛け渡したチエン２８とにより構成されているが、これに限定されるものではない。
【００１９】
回転伝達手段２５の他例として、図４に示すように、出力軸１５と回転軸１６に歯車２９，３０を設け、歯車２９と歯車３０の間に歯車２９，３０に噛み合い、歯車２９の回転を歯車３０に伝達する歯車３１を設けるようにしてもよく、また図示しないが、出力軸１５と回転軸１６にタイミングプーリを設け、これらのタイミングプーリにタイミングベルトを掛け渡すようにしてもよい。
【００２０】
前記のようにして支持体７に設けられている出力軸１５と回転軸１６の先端には、それぞれ偏心用アーム３２，３３の一端側が、該偏心用アーム３２，３３が出力軸１５及び回転軸１６と直交し且つ同方向を向くように取り付けられている。
【００２１】
それぞれの偏心用アーム３２，３３には長手方向に長孔３４，３５が形成され、長孔３４，３５内には、長孔３４，３５にガイドされて出力軸１５及び回転軸１６の軸心から偏心方向に移動する偏心駒３６，３７が移動可能に設けられている。そして、偏心用アーム３２，３３のうちの一方の偏心用アーム３２には、偏心駒３６を偏心移動させ且つ偏心移動量を調節する偏心駒移動手段３８が設けられている。偏心駒移動手段３８は、本例ではネジ棒３９と、このネジ棒３９に螺号する偏心駒３６に形成されたネジ穴４０からなり、ネジ棒３９を回転させることにより、偏心駒３６が長孔３４にガイドされて偏心移動する構成となっているが、これに限定されるものではない。
【００２２】
それぞれの偏心アーム３２，３３の偏心駒３６，３７には、それぞれの偏心駒３６，３７の偏心量を同じくした状態で且つそれぞれの偏心駒３６，３７に渡して公転片４１が軸受４２，４３を介してボルト４４，４５により回転自在に軸着されている。このように、偏心駒３６，３７に渡して軸着された公転片４１は、偏心駒移動手段３８により偏心駒３６を偏心移動させると、偏心駒３６の移動に伴って同方向に偏心移動し、そして、偏心用アーム３３の偏心駒３７を同方向に偏心移動させるものとなる。
【００２３】
公転片４１には、支持体７の前進方向に突出し、管２内に挿入可能なカッター部取付台４６が設けられている。このカッター部取付台４６には、支持体７の移動方向と直交する方向へ回転する円盤状のカッター４７と、該カッター４７を回転させるカッター駆動手段４８を備えたカッター部４９が取り付けられている。
【００２４】
カッター駆動手段４８は、本例ではカッター部４９内に組み込まれた傘歯車機構（図示せず）と、一方の傘歯車に連結され先端にカッター４７を備えた出力軸５０と、他方の傘歯車に連結され、傘歯車機構を介して出力軸５０を回転させカッター４７を回転、即ち自転させるフレキシブル回転軸５１と、フレキシブル回転軸５１を回転させるモータ５２とで構成されているが、これに限定されるものではない。本例では、フレキシブル回転軸５１を回転させるモータ５２はカッター部取付台４６から離れた位置に設置されている。
【００２５】
上記のように構成された管切断装置１は、移動駆動手段１１を構成するハンドル１４を回すと、ラック１２とピニオン１３を介して支持体７を前後方向に移動する。
【００２６】
そして、支持体７に設けられた出力軸回転駆動手段１７を構成するハンドル１９を回すと、傘歯車機構を介して出力軸１５が回転する。出力軸１５が回転すると、回転伝達手段２５を構成するスプロケット２６，２７とスプロケット２６，２７に掛け渡したチエン２８を介して回転軸１６が出力軸１５の回転に同期して、出力軸１５の回転と同方向に同回転量回転する。
【００２７】
出力軸１５と回転軸１６が回転すると、出力軸１５と回転軸１６の先端に設けられている偏心用アーム３２，３３が出力軸１５と回転軸１６の軸心を中心にして回転する。偏心用アーム３２，３３が回転すると、それぞれの偏心用アーム３２，３３で偏心移動している偏心駒３６，３７に軸受４２，４３を介して回転自在に軸着している公転片４１が姿勢を変えることなく偏心駒３６，３７の偏心量を半径として公転する。
【００２８】
公転片４１が公転すると、公転片４１に設けられているカッター部取付台４６に取り付けられたカッター部４９が公転片４１と一体なって公転し、カッター駆動手段４８により回転、即ち自転するカッター４７は、自転しながら公転する。
【００２９】
次に、上記のように動作する管切断装置１による管２の切断について説明する。
【００３０】
先ず、切断すべき管２の開口端部の外に基台３を固定し、台座４を旋回させて、台座４が設置されている支持体７の前進側を管２の開口部に向ける。そして、出力軸１５及び回転軸１６に取り付けられている偏心用アーム３２，３３の長孔３４，３５に設けられている偏心駒３６，３７を出力軸１５及び回転軸１６の軸心側に位置させておくと共に、公転片４１の公転に伴って公転するカッター部４９の公転中心線、即ちカッター４７の公転中心線と管２の軸心を一致させる。
【００３１】
この状態から移動駆動手段１１を操作して支持体７を前進させ、カッター部４９が取り付けられているカッター部取付台４６を管２内に挿入し、カッター部４９のカッター４７を管２の切断部に位置させる。
【００３２】
次に、この位置でカッター駆動手段４８によりカッター４７を回転（自転）させ、この状態で偏心駒移動手段３８により偏心駒３６を出力軸１５の軸心から偏心移動させる。この偏心駒３６の偏心移動により偏心駒３６，３７に渡して軸着された公転片４１は同方向に偏心移動し、そして、偏心用アーム３３の偏心駒３７を同方向に偏心移動させる。そして、公転片４１の偏心移動によりカッター部４９のカッター４７も同方向に同量偏心移動する。
【００３３】
前記の偏心駒移動手段３８により公転片４１を介してカッター部４９のカッター４７の偏心移動を続けると、カッター部４９のカッター４７が管２の内周面に押し当たり、管２の当接部を切断する。そしてカッター４７が管２の肉厚切断位置まで移動した位置で偏心駒３６，３７を固定する。
【００３４】
この状態で、出力軸回転駆動手段１７により、出力軸１５を回転させると、出力軸１５と回転軸１６との間に設けられた回転伝達手段２５により出力軸１５及び回転軸１６が同期して同方向に回転し、出力軸１５及び回転軸１６に取り付けられているそれぞれの偏心用アーム３２，３３が回転し、それぞれの偏心用アーム３２，３３で偏心移動している偏心駒３６，３７に回転自在に軸着している公転片４１が姿勢を変えることなく偏心駒３６，３７の偏心量を半径として公転し、この公転軌道は管２の径と一致するので、この公転片４１の公転に伴い、公転片４１に設けられているカッター部取付台４６に取り付けられたカッター部４９のカッター４７が管２の径と一致して公転し、管２の切断を完了する。
【００３５】
図５は本発明に係る管切断装置１を用いて人孔５３の周壁５４の孔５５に端部が挿入されて接続される既設管５６を切断している状態を示す概略断面図である。本発明に係る管切断装置１は、既設管５６の開口端部の外に基台３を固定し、カッター部取付台４６を既設管５６内に挿入することにより、カッター４７を既設管５６の切断部に位置させて切断することができ、そして、フレキシブル回転軸５１を回転させるモータ５２を人孔５３の外の路面に設置できることから、人孔５３内といった作業空間が狭い場所で、そして小径な既設管５６の切断に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る管切断装置の実施の形態の一例を示す一部切断側面図。
【図２】図１に示す管切断装置の偏心用アームの一部を示す拡大図。
【図３】図１に示す管切断装置の分解斜視図。
【図４】出力軸と回転軸との間に設けられた回転伝達手段の他例を示す一部切断側面図。
【図５】本発明に係る管切断装置を用いて人孔の周壁の孔に接続される既設管を切断している状態を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１  管切断装置
２  管
３  基台
４  台座
５  ローラ
６  脚部
７  支持体
８  レール
９  ガイド溝
１０  支持部材
１１  移動駆動手段
１２  ラック
１３  ピニオン
１４  ハンドル
１５  出力軸
１６  回転軸
１７  出力軸回転駆動手段
１８  ギアボックス
１９  ハンドル
２０  支持プレート
２１  孔
２２  軸受
２３  孔
２４  軸受
２５  回転伝達手段
２６、２７  スプロケット
２８  チエン
２９、３０、３１  歯車
３２、３３  偏心用アーム
３４、３５  長孔
３６、３７  偏心駒
３８  偏心駒移動手段
３９  ネジ棒
４０  ネジ穴
４１  公転片
４２、４３  軸受
４４、４５  ボルト
４６  カッター部取付台
４７  カッター
４８  カッター駆動手段
４９  カッター部
５０  出力軸
５１  フレキシブル回転軸
５２  モータ
５３  人孔
５４  周壁
５５  孔
５６  既設管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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